核心概念
本論文では、MMCの電流を追従しつつ、アーム電圧を安定化させるための多入力多出力(MIMO)コントローラを提案する。提案手法は、線形行列不等式(LMI)を用いて、追従誤差の制限、安定性、および制約条件の満足を保証する静的フィードバックゲインを設計する。
要約
本論文では、MMCの電流制御問題を扱っている。MMCは高効率、スケーラビリティ、低高調波歪みを特徴とする新しい電圧形コンバータであり、安全かつ効率的な動作には適切な電流制御が不可欠である。
従来の電流制御手法は、独立に設計された単一入力単一出力(SISO)コントローラで構成されており、MMCの多変数特性と非線形性に起因する課題がある。特に、交流(AC)出力を持つMMC(AC/ACタイプ)では、単相正弦波信号の追従が困難となる。
本論文では、物理情報に基づく変換を用いてMMCの動特性を線形化し、LMIを用いて追従誤差の制限、安定性、および制約条件の満足を保証する静的フィードバックゲインコントローラを提案する。提案手法は、ABC座標系で動作し、グリッドおよびMMC出力電圧の位相情報のみを必要とする。
シミュレーションと実験により、提案手法がMMCの安全かつ効率的な動作を実現できることを示している。特に、アーム電圧の安定化と電流の高精度な追従を実現している。
統計
MMCの定格出力は1MWで、グリッド電圧は25kV、MMC出力電圧は10kVである。
MMCの定格電流はグリッド側が80A、変圧器側が101.15Aである。
グリッド周波数は50Hz、MMC出力周波数は1kHzである。